De Chinese omvormer is sterk gestegen op de internationale markt

Als een van de belangrijkste onderdelen van het fotovoltaïsche systeem heeft de fotovoltaïsche omvormer niet alleen een DC/AC-omzettingsfunctie, maar zorgt hij er ook voor dat de prestaties van de zonnecel worden gemaximaliseerd en dat het systeem beschermt tegen systeemstoringen, wat direct van invloed is op de energieopwekkingsefficiëntie van het fotovoltaïsche systeem.

In 2003 lanceerde Sungrow Power, onder leiding van Cao Renxian, het hoofd van de universiteit, China's eerste netgekoppelde fotovoltaïsche omvormer van 10 kW met onafhankelijke intellectuele eigendomsrechten. Maar tot 2009 waren er zeer weinig omvormerbedrijven in productie in China en was een groot aantal apparaten afhankelijk van import. Een groot aantal buitenlandse merken zoals Emerson, SMA, Siemens, Schneider en ABB genoten groot aanzien.

De Chinese omvormerindustrie heeft de afgelopen tien jaar een enorme groei doorgemaakt. In 2010 werd de top 10 van fotovoltaïsche omvormers wereldwijd gedomineerd door Europese en Amerikaanse merken. Volgens de ranglijst van omvormermarktaandelen behoren Chinese omvormerbedrijven echter in 2021 tot de wereldtop.

In juni 2022 publiceerde IHS Markit, een wereldwijd gezaghebbend onderzoeksinstituut, de wereldwijde ranglijst van de PV-omvormermarkt voor 2021. In deze lijst is de ranglijst van Chinese PV-omvormerbedrijven verder gewijzigd.

Sinds 2015 zijn Sungrow Power en Huawei de twee grootste leveranciers van PV-omvormers wereldwijd. Samen zijn ze goed voor meer dan 40% van de wereldwijde omvormermarkt. Het Duitse bedrijf SMA, dat in de geschiedenis als een referentie geldt voor Chinese PV-omvormerbedrijven, daalde in 2021 verder op de wereldwijde omvormermarkt, van de derde naar de vijfde plaats. En Jinlang Technology, in 2020 de zevende Chinese fabrikant van fotovoltaïsche omvormers, overtrof het oude bedrijf en werd gepromoveerd tot de top drie van 'rijzende sterren' ter wereld.

Chinese bedrijven die zich richten op fotovoltaïsche omvormers zijn eindelijk uitgegroeid tot de top drie ter wereld en vormen een nieuwe generatie van "tripod"-modellen. Omvormerfabrikanten, vertegenwoordigd door Jinlang, Guriwat en Goodway, hebben bovendien hun zeevaartsnelheid opgevoerd en worden nu veel gebruikt in Europa, de Verenigde Staten, Latijns-Amerika en andere markten. Buitenlandse fabrikanten zoals SMA, PE en SolerEdge richten zich nog steeds op regionale markten zoals Europa, de Verenigde Staten en Brazilië, maar hun marktaandeel is aanzienlijk gedaald.

Snelle stijging

Vóór 2012 werd de markt voor fotovoltaïsche omvormers gedomineerd door Europese bedrijven, vanwege de uitbraak van de fotovoltaïsche markt in Europa, de Verenigde Staten en andere landen en de voortdurende toename van de geïnstalleerde capaciteit. Destijds was het Duitse omvormerbedrijf SMA goed voor 22% van het wereldwijde marktaandeel. Gedurende deze periode profiteerden de vroeg gevestigde Chinese fotovoltaïsche bedrijven van deze trend en begonnen ze zich op het internationale toneel te manifesteren. Na 2011 begon de fotovoltaïsche markt in Europa te verschuiven en braken de markten in Australië en Noord-Amerika uit. Binnenlandse omvormerbedrijven volgden ook snel. Naar verluidt hadden Chinese omvormerbedrijven in 2012 meer dan 50% van het marktaandeel in Australië in handen, met als voordeel een hoge kostenprestatie.

Sinds 2013 hanteert de Chinese overheid een benchmarkbeleid voor elektriciteitsprijzen en zijn er opeenvolgende binnenlandse projecten gestart. De Chinese markt voor fotovoltaïsche energie is in een stroomversnelling geraakt en heeft Europa geleidelijk vervangen als grootste markt voor fotovoltaïsche installaties ter wereld. In deze context is het aanbod van gecentraliseerde omvormers schaars en bedroeg het marktaandeel ooit bijna 90%. Momenteel heeft Huawei besloten de markt te betreden met een serieomvormer, die kan worden beschouwd als een "dubbele inversie" van de markt aan de Rode Zee en mainstreamproducten.

Huawei's intrede in de markt voor fotovoltaïsche omvormers is enerzijds gericht op de brede ontwikkelingsperspectieven van de fotovoltaïsche industrie. Tegelijkertijd vertoont de productie van omvormers overeenkomsten met Huawei's 'oude bank'-activiteiten op het gebied van communicatieapparatuur en energiebeheer. Het bedrijf kan de voordelen van migratietechnologie en toeleveringsketen snel kopiëren, bestaande leveranciers importeren, de kosten van onderzoek, ontwikkeling en inkoop van omvormers aanzienlijk verlagen en snel voordelen creëren.

In 2015 stond Huawei op de eerste plaats op de wereldwijde markt voor fotovoltaïsche omvormers, en Sungrow Power overtrof SMA voor het eerst. Tot nu toe heeft de Chinese fotovoltaïsche omvormer eindelijk de twee hoogste posities ter wereld veroverd en een "omvormer"-positie voltooid.

Tussen 2015 en 2018 bleven de binnenlandse fabrikanten van PV-omvormers groeien en veroverden ze de markt snel met prijsvoordelen. Het marktaandeel van buitenlandse fabrikanten van oude merken omvormers bleef echter onder druk staan. Op het gebied van kleine energiecentrales kunnen SolarEdge, Enphase en andere high-end fabrikanten van omvormers nog steeds een bepaald marktaandeel veroveren dankzij hun merk- en kanaalvoordelen, terwijl op de markt van grote fotovoltaïsche centrales met felle prijsconcurrentie het marktaandeel van oude Europese en Japanse fabrikanten van omvormers zoals SMA, ABB, Schneider, TMEIC, Omron, enzovoort, afneemt.

Na 2018 begonnen sommige buitenlandse fabrikanten van omvormers zich terug te trekken uit de PV-omvormersmarkt. Voor grote elektriciteitsgiganten vormen fotovoltaïsche omvormers een relatief klein deel van hun activiteiten. Ook ABB, Schneider en andere fabrikanten van omvormers hebben zich geleidelijk teruggetrokken uit de omvormermarkt.

Chinese fabrikanten van omvormers begonnen de uitrol van buitenlandse markten te versnellen. Op 27 juli 2018 nam Sungrow Power een productielocatie voor omvormers in gebruik met een capaciteit tot 3 GW in India. Vervolgens opende het op 27 augustus een lokaal, uitgebreid servicecentrum in de Verenigde Staten om de standby-voorraad en de aftersalesservice in het buitenland te versterken. Tegelijkertijd hebben Huawei, Shangneng, Guriwat, Jinlang, Goodway en andere fabrikanten hun inspanningen voortgezet om hun buitenlandse marktpositie te consolideren en uit te breiden. Tegelijkertijd begonnen merken zoals Sanjing Electric, Shouhang New Energy en Mosuo Power naar nieuwe kansen in het buitenland te zoeken.

Gezien het buitenlandse marktpatroon hebben de merkondernemingen en klanten in de huidige markt in principe een bepaald evenwicht bereikt tussen vraag en aanbod, en is het internationale marktpatroon ook in principe stabieler geworden. Sommige opkomende markten bevinden zich echter nog in een actieve ontwikkelingsfase en kunnen op zoek gaan naar bepaalde doorbraken. De voortdurende ontwikkeling van buitenlandse opkomende markten zal een nieuwe impuls geven aan Chinese omvormerondernemingen.

Sinds 2016 nemen Chinese fabrikanten van omvormers een leidende positie in op de wereldwijde markt voor fotovoltaïsche omvormers. De combinatie van technologische innovatie en grootschalige toepassing heeft geleid tot een snelle daling van de kosten in alle schakels van de PV-industrie. De kosten van PV-systemen zijn in 10 jaar tijd met meer dan 90% gedaald. Als kernapparatuur van PV-systemen zijn de kosten per watt van een PV-omvormer de afgelopen 10 jaar geleidelijk gedaald, van meer dan 1 yuan/W in de beginfase tot ongeveer 0,1 tot 0,2 yuan/W in 2021, en tot ongeveer 1/10 daarvan 10 jaar geleden.

Versnel segmentatie

In de beginfase van de ontwikkeling van fotovoltaïsche systemen richtten fabrikanten van omvormers zich op kostenverlaging, optimalisatie van de maximale vermogenstracking en efficiëntere energieomzetting. Door de voortdurende technologische ontwikkeling en de verbetering van systeemtoepassingen heeft de omvormer meer functies geïntegreerd, zoals PID-beveiliging en -reparatie van componenten, integratie met trackingondersteuning, reinigingssystemen en andere randapparatuur. Dit heeft de prestaties van de gehele fotovoltaïsche energiecentrale verbeterd en de opbrengsten uit stroomopwekking gemaximaliseerd.

In het afgelopen decennium zijn de toepassingsmogelijkheden van omvormers toegenomen en moeten ze bestand zijn tegen diverse complexe geografische omgevingen en extreme weersomstandigheden, zoals hoge temperaturen in de woestijn, hoge luchtvochtigheid op zee en hoge zoutmist. Enerzijds moet de omvormer voldoen aan zijn eigen warmteafvoerbehoeften, anderzijds moet het beschermingsniveau worden verbeterd om bestand te zijn tegen de zware omstandigheden. Dit stelt ongetwijfeld hogere eisen aan het ontwerp en de materiaaltechnologie van de omvormerstructuur.

Tegen de achtergrond van hoge eisen die ontwikkelaars stellen aan de kwaliteit en efficiëntie van de stroomopwekking, ontwikkelt de fotovoltaïsche omvormerindustrie zich naar een hogere betrouwbaarheid, omzettingsefficiëntie en lagere kosten.

De felle marktconcurrentie heeft geleid tot voortdurende technologische verbeteringen. Rond 2010 bestond de belangrijkste circuittopologie van PV-omvormers uit een tweelaags circuit, met een conversie-efficiëntie van ongeveer 97%. Tegenwoordig ligt de maximale efficiëntie van omvormers van toonaangevende fabrikanten wereldwijd over het algemeen boven de 99%, en de volgende doelstelling is 99,5%. In de tweede helft van 2020 hebben fotovoltaïsche modules hoogvermogenmodules gelanceerd, gebaseerd op siliciumchips van 182 mm en 210 mm. In minder dan een half jaar tijd hebben een aantal bedrijven zoals Huawei, Sungrow Power, TBEA, Kehua Digital Energy, Hewang, Guriwat en Jinlang Technology snel gevolgd en achtereenvolgens hoogvermogen omvormers gelanceerd die hieraan voldoen.

Volgens gegevens van de China Photovoltaic Industry Association wordt de binnenlandse markt voor PV-omvormers momenteel nog steeds gedomineerd door stringomvormers en centrale omvormers, terwijl andere micro- en decentrale omvormers een relatief klein deel uitmaken. Door de snelle groei van de markt voor decentrale fotovoltaïsche systemen en de toename van het aantal stringomvormers in centrale fotovoltaïsche energiecentrales, is het totale aandeel stringomvormers jaar na jaar toegenomen en bedroeg in 2020 meer dan 60%, terwijl het aandeel centrale omvormers minder dan 30% bedraagt. In de toekomst zal hun marktaandeel verder toenemen, met de uitgebreide toepassing van serieomvormers in grote grondcentrales.

Vanuit het perspectief van de marktstructuur voor omvormers laat de indeling van de verschillende fabrikanten zien dat de zonne-energievoorziening en SMA-producten compleet zijn, en dat er zowel gecentraliseerde als serie-omvormerbedrijven zijn. Power Electronics en Shangneng Electric gebruiken voornamelijk gecentraliseerde omvormers. Huawei, SolarEdge, Jinlang Technology en Goodway zijn allemaal gebaseerd op stringomvormers. De producten van Huawei zijn voornamelijk grote stringomvormers voor grote grondcentrales en industriële en commerciële fotovoltaïsche systemen, terwijl de laatste drie voornamelijk voor de huishoudelijke markt zijn. Emphase, Hemai en Yuneng Technology gebruiken voornamelijk microomvormers.

Op de wereldmarkt zijn serie- en centrale omvormers de belangrijkste typen. In China is het marktaandeel van centrale omvormers en serie-omvormers stabiel op meer dan 90%.

In de toekomst zal de ontwikkeling van omvormers gediversifieerd zijn. Enerzijds zijn de toepassingsmogelijkheden van fotovoltaïsche centrales divers en nemen diverse toepassingen, zoals woestijn, zee, verspreide daken en BIPV, toe, met verschillende eisen aan omvormers. Anderzijds stimuleren de snelle ontwikkeling van vermogenselektronica, componenten en andere nieuwe technologieën, evenals de integratie met AI, big data, internet en andere technologieën, de continue vooruitgang van de omvormerindustrie. De omvormer ontwikkelt zich naar een hogere efficiëntie, een hoger vermogen, een hogere gelijkspanning, een hogere intelligentie, veiligheid, een grotere aanpassing aan de omgeving en een gebruiks- en onderhoudsvriendelijker karakter.

Bovendien neemt de penetratiegraad van fotovoltaïsche energie wereldwijd toe met de grootschalige toepassing van hernieuwbare energie. Om te voldoen aan de eisen van stabiele werking en snelle afstemming op zwakke stroomnetten, moet de omvormer een sterkere netondersteuningscapaciteit hebben. Integratie van optische opslag, optische opslag en opladen, fotovoltaïsche waterstofproductie en andere innovatieve en geïntegreerde toepassingen zullen geleidelijk aan een belangrijke rol gaan spelen. De omvormer zal daarbij een grotere ontwikkelingsruimte innemen.